(57)【要約】【課題】  特に可動部（可動電極）と固定電極層間の電気ショートを抑制できる物理量センサを提供することを目的としている。【解決手段】  アンカ部２９、及び、アンカ部にばね部を介して高さ方向に変位可能に支持される可動部３４を有する基材と、基材と高さ方向に対向しアンカ部を固定支持するとともに可動部と高さ方向に間隔を空けて対向する対向部２０と、対向部の表面に形成された固定電極層２８及び表面が可動部に対するストッパ面である突起部２３と、対向部の表面に設けられた固定支持部２２と、固定支持部とアンカ部間を接合する金属層からなる接合部２６と、を有して構成される。突起部２３は対向部２０の表面から突出しており、凹んだ対向部の表面に固定電極層２８が配置されており、突起部２３の表面は、固定電極層２８の表面よりも高さ方向に突出している。【選択図】図１
2011111540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカ部、及び、前記アンカ部にばね部を介して高さ方向に変位可能に支持される可動部を有する基材と、前記基材と高さ方向に対向し前記アンカ部を固定支持するとともに前記可動部と高さ方向に間隔を空けて対向する対向部と、前記対向部の前記可動部と対向する表面に形成された固定電極層及び表面が前記可動部に対するストッパ面である突起部と、前記対向部の前記アンカ部と対向する表面に設けられた固定支持部と、前記固定支持部と前記アンカ部間を接合する金属層からなる接合部と、を有して構成され、
前記突起部は前記対向部の表面から突出しており、前記突起部の表面よりも凹んだ前記対向部の表面に前記固定電極層が配置されており、前記突起部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出していることを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
前記接合部が形成される前記固定支持部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出している請求項１記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記接合部は、前記固定支持部の表面に形成された第１の接続金属層と、前記アンカ部の表面に形成された第２の接続金属層間を接合して構成され、前記固定電極層の膜厚は前記第１の接続金属層の膜厚よりも小さく形成される請求項１又は２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記第１の接続金属層が形成される前記固定支持部の表面は、前記突起部の表面と同一の高さ位置に形成される請求項３記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記固定電極層の膜厚は、突起部の表面から固定電極層の表面までの高さ方向への間隔よりも小さい請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板から切り出すなどして形成された可動部の変位量を検知し、これにより、外部から作用する加速度などの物理量の測定を可能とした物理量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示す物理量センサは、高さ方向に変位可能な可動部と、可動部に対して高さ方向に間隔を空けて配置される固定電極層とを有し、可動部（可動電極層として機能する）と固定電極層間の静電容量変化に基づいて物理量を検出する構成である。【０００３】
このような構成の物理量センサにあっては図１０に示す本発明に対する比較例のように、可動部１における耐スティッキング性の向上のために固定電極層２を備える対向部３の表面３ａに突起部４を形成する。なお図１０は物理量センサを構成する可動部１等を有する基材９と基材９に対する対向部３とを上下に分離した状態の縦断面を模式図で示したものである。【０００４】
図１０に示すように、対向部３の表面３ａには突出形状の固定支持部５が設けられる。固定支持部５の表面（上面）５ａには第１の接続金属層６が形成されている。【０００５】
一方、対向部３に対して高さ方向に対する基材９は、アンカ部７と、アンカ部７にばね部８を介して連結された可動部１とを有している。図１０に示すように、可動部１は、固定電極層２及び突起部４と対向した位置にある。図１０に示すように、アンカ部７の表面（下面）には第２の接続金属層１０が設けられる。第１の接続金属層６と第２の接続金属層１０間は、加圧下で加熱されることで接合される。【０００６】
図１０に示すように、可動部１と突起部４の間にはギャップＡが形成されている。また、可動部１と固定電極層２の間にはギャップＢが形成されている。なお図１０に示すギャップＡ，Ｂは、基材９と対向部３とを分離した状態で示しているが、実際には、第１の接続金属層６と第２の接続金属層１０間を接合した状態にて規定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２８３３９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７１１３号公報
【特許文献３】特開平９−１２７１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示す本発明に対する比較例では、固定電極層２の表面２ａの高さが、突起部４の表面４ａの高さの同等以上に位置している。このような場合、可動部１が図１０の下方向に変位し、ストッパ面である突起部４の表面４ａに当接するとともに固定電極層２の表面２ａにも当接しやすくなる。したがって、可動部１と固定電極層２間が電気ショートする危険性があった。【０００９】
また、図１０に示す比較例では、固定電極層２が、対向部３の固定支持部５の表面５ａに形成された第１の接続金属層６と同じ工程で形成されたものである。よって、固定電極層２と第１の接続金属層６は同等の膜厚で形成される。第１の接続金属層６は第２の接続金属層１０との良好な接合性を確保するために、ある程度、厚い膜厚で形成される。このため固定電極層２も厚い膜厚で形成される。例えば固定電極層２はＡｌである。このように厚いＡｌ層を形成すると、第１の接続金属層６と第２の接続金属層１０間の接合工程による熱処理により固定電極層２の表面２ａにヒロック１１が形成され固定電極層２の膜厚は成膜段階よりも厚くなる。このため、ますます可動部１と固定電極層２間が電気ショートしやすくなった。【００１０】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、特に可動部（可動電極）と固定電極層間の電気ショートを抑制できる物理量センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における物理量センサは、
アンカ部、及び、前記アンカ部にばね部を介して高さ方向に変位可能に支持される可動部を有する基材と、前記基材と高さ方向に対向し前記アンカ部を固定支持するとともに前記可動部と高さ方向に間隔を空けて対向する対向部と、前記対向部の前記可動部と対向する表面に形成された固定電極層及び表面が前記可動部に対するストッパ面である突起部と、前記対向部の前記アンカ部と対向する表面に設けられた固定支持部と、前記固定支持部と前記アンカ部間を接合する金属層からなる接合部と、を有して構成され、
前記突起部は前記対向部の表面から突出しており、前記突起部の表面よりも凹んだ前記対向部の表面に前記固定電極層が配置されており、前記突起部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出していることを特徴とするものである。【００１２】
これにより、可動部がストッパ面である突起部の表面に当接した際の、可動部と固定電極層間の電気ショートを適切に抑制することが可能になる。【００１３】
本発明では、前記接合部が形成される前記固定支持部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出していることが好ましい。【００１４】
また本発明では、前記接合部は、前記固定支持部の表面に形成された第１の接続金属層と、前記アンカ部の表面に形成された第２の接続金属層間を接合して構成され、前記固定電極層の膜厚は前記第１の接続金属層の膜厚よりも小さく形成されることが好ましい。これにより、第１の接続金属層と第２の接続金属層間の接合工程における熱処理によっても、固定電極層の表面におけるヒロックの生成を抑制できる。よって、可動部と固定電極層間の電気ショートをより効果的に抑制することが可能になる。【００１５】
また上記構成において、前記第１の接続金属層が形成される前記固定支持部の表面は、前記突起部の表面と同一の高さ位置に形成されることが好ましい。これにより、固定電極層と可動部間の高さ方向への間隔はそのままで、突起部と可動部間の高さ方向への間隔が広がるように適切に調整できる。これにより可動部の変位量を大きくでき、耐スティッキング性の向上を図ることができる。【００１６】
また本発明では、前記固定電極層の膜厚は、突起部の表面から固定電極層の表面までの高さ方向への間隔よりも小さいことが好ましい。これにより、強い物理量変化の作用等により可動部が突起部に当接し更に撓み変形しても可動電極である可動部と固定電極層間の電気ショートを適切に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成によれば、可動部（可動電極）がストッパ面である突起部の表面に当接した際の、可動部と固定電極層間の電気ショートを適切に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における第１実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図、
【図２】本発明における第２実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図、
【図３】本発明における第３実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図、
【図４】図１ないし図３に示す実施形態を適用可能なより具体的な物理量センサの構造を示す縦断面図、
【図５】図１ないし図３に示す実施形態を適用可能なより具体的な物理量センサの構造を示す縦断面図、
【図６】図５の物理量センサが静止している状態を示す斜視図、
【図７】図５の物理量センサが動作している状態を示す斜視図、
【図８】図５の物理量センサが動作している状態を示す斜視図、
【図９】図５の物理量センサに設けられた脚部及び可動部が突起部に当接した状態を示す部分拡大縦断面図、
【図１０】本発明に対する比較例の物理量センサの縦断面を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明における第１実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図、図２は、本発明における第２実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図、図３は、本発明における第３実施形態の物理量センサの縦断面を示す模式図である。各図は、第１の基材２１と、第１の基材２１の下側に位置する対向部２０とを分離して示している。
【００２０】
図１に示す実施形態では、対向部２０の表面（第１の基材２１との対向面；上面）２０ａに、固定支持部２２及び突起部２３が突出形成されている。突起部２３の表面２３ａは可動部３４に対するストッパ面を構成する。表面２３ａは最も突起部２２にて高い位置にある面を指す。図１に示すように、固定支持部２２の最も高い表面２２ａと、突起部２３の表面２３ａとは同一高さで形成される。図１に示すように、固定支持部２２には表面２２ａよりも一段低い表面２２ｂが形成されている。この表面２２ｂと、突起部２３に設けられた一段低い表面２３ｂとが同一高さである。
【００２１】
図１に示すように、固定支持部２２の表面２２ｂには第１の接続金属層２４がスパッタ等の既存の方法で形成されている。例えば、第１の接続金属層２４はＡｌあるいはＡｌ合金（ＡｌＣｕ，ＡｌＳｉＣｕ，ＡｌＳｉ，ＡｌＳｃＣｕ等）で形成される。また第１の接続金属層２４の下面に下地のＴｉ層やＴａ層等が形成されていてもよい。また第１の接続金属層２４の表面には、後記する第２の接続金属層２５と同じ材料（例えばＧｅ）の薄い表面層が形成されていてもよい。
【００２２】
図１に示す対向部２０は例えばＳｉ基材の表面に酸化シリコンや窒化シリコン等の絶縁層が形成された構成である。対向部２０の表面２０ａは前記絶縁層の表面であり、絶縁層の表面をエッチングにて凹凸形状に形成する。
【００２３】
図１に示すように、固定支持部２２と突起部２３の間は凹部２７となっており、凹部２７の表面２７ａに固定電極層２８が形成されている。固定電極層２８はスパッタ等の既存の方法で形成される。図１に示すように、固定電極層２８の表面２８ａは、突起部２３の表面２３ａ及び固定支持部２２の表面２２ａ，２２ｂよりも低い位置に形成されている。
【００２４】
図１に示すように、対向部２０の上方に位置する第１の基材２１は、アンカ部２９と、アンカ部２９にばね部３０を介して高さ方向（Ｚ）に変位可能に支持された可動部３４とを有して構成される。
【００２５】
図１に示すように、アンカ部２９の表面（対向部２０と対向する対向面；下面）２９ａには、第２の接続金属層２５が形成される。第２の接続金属層２５は例えばＧｅである。
【００２６】
図１に示すように、対向部２０側に形成された第１の接続金属層２４とアンカ部２９側に形成された第２の接続金属層２５とを当接させた状態で加圧下で所定の加熱処理により、第１の接続金属層２４と第２の接続金属層２５間を共晶接合する。これによりアンカ部２９と固定支持部２２間が第１の接続金属層２４及び第２の接続金属層２５より成る接合部２６を介して固定接合された状態となる。
【００２７】
図１に示すように、固定電極層２８と可動部３４との間には高さ方向（Ｚ）に間隔（ギャップ）Ｃ、突起部２３と可動部３４間には高さ方向（Ｚ）に間隔（ギャップ）Ｄが夫々、形成されている。なお図１では、ギャップＣ，Ｄが対向部２０と第１の基材２１とを分離した状態で図示されているが、実際には、ギャップＣ，Ｄは、対向部２０と第１の基材２１とを接合した状態で規定される。
【００２８】
図１に示す実施形態では、固定電極層２８の表面２８ａを突起部２３の表面２３ａよりも低い位置に形成している。これにより可動部３４が下方向に変位し、可動部３４が突起部２３のストッパ面である表面２３ａに当接した状態において、可動電極である可動部３４と固定電極層２８の間での電気ショートを適切に抑制することが可能である。
【００２９】
また図１に示すように固定電極層２８の表面２８ａにヒロック３１が生成された場合、固定電極層２８の表面はヒロック３１の表面３１ａで規定され、このとき、固定電極層２８と可動部３４との間の高さ方向への間隔（ギャップ）はＥである。このように、ヒロック３１が形成される場合でも、固定電極層２８の表面であるヒロック３１の表面３１ａが突起部２３の表面２３ａよりも低い位置になるように規制される。なお図１に示す実施形態では、固定電極層２８を第１の接続金属層２４と別工程で形成することもできるし同工程で形成することもできる。
【００３０】
一方、図２に示す実施形態では、固定電極層３２が対向部２０の固定支持部２２の表面２２ｂに形成された第１の接続金属層２４よりも薄い膜厚で形成されている。
【００３１】
図２に示す実施形態では、固定電極層３２を第１の接続金属層２４と別工程で形成する。このとき、固定電極層３２には、第１の接続金属層２４と第２の接続金属層２５との間の接合工程による熱処理によってもヒロックが形成されにくい材質で形成することができる。あるいは、固定電極層３２を第１の接続金属層２４と同じＡｌあるいはＡｌ合金で形成しても固定電極層３２の膜厚を薄く形成したことでヒロックの生成を適切に抑制することが可能である。図２に示す固定電極層３２を、Ａｌ、Ａｌ合金（ＡｌＣｕ，ＡｌＳｉＣｕ，ＡｌＳｉ，ＡｌＳｃＣｕ等）、Ｓｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｐｔ等で形成することができる。一例を示すと、固定電極層３２をＴｉ層（０．０２μｍ程度）／ＡｌＣｕ層（０．３μｍ程度）の積層構造で形成できる。一方、第１の接続金属層２４を例えば、Ｔａ層（０．０２μｍ程度）／ＡｌＣｕ層（０．８μｍ程度）／Ｇｅ層（０．０３μｍ程度）の積層構造で形成できる。
【００３２】
図２に示す実施形態では、固定電極層３２の膜厚が、突起部２３の表面２３ａと固定電極層３２の表面３２ａ間の高さ方向への間隔（ギャップＦ）よりも小さく形成されている。固定電極層３２の膜厚を１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下で形成できる。一方、ギャップＦを１μｍ前後〜２μｍ程度に調整できる。
【００３３】
これにより、可動部３４が突起部２３の表面２３ａに当接した後、更に強い物理量変化が作用等して、図２の点線Ｇに示すように可動部３４が下方向に撓み変形しても可動部３４と突起部２３との接触を抑制でき電気ショートが生じるのを防止することが出来る。
【００３４】
図３に示す実施形態でも図１，図２に示す実施形態と同様に、固定電極層３２の表面３２ａは突起部２３の表面２３ａよりも低い位置にある。また図３では図２と同様に固定電極層３２の膜厚が第１の接続金属層２４の膜厚より薄く形成されている。
【００３５】
図３では、図１，図２と違って、第１の接続金属層２４を、突起部２３の表面２３ａと同一高さ位置にある固定支持部２２の表面２２ａに形成している。図３に示す実施形態では、固定電極層３２と可動部３４間のギャップＣが図１，図２と同様となるように、固定支持部２２と突起部２３間の凹部２７の掘り込み量を調整した。図３では、固定電極層３２の膜厚を第１の接続金属層２４の膜厚より薄く形成するとともに、突起部２３の表面２３ａと同一高さの固定支持部２２の表面２２ａに第１の接続金属層２４を設けたことで、固定電極層３２と可動部３４間のギャップＣはそのままで、突起部２３と可動部３４間の高さ方向への間隔（ギャップ）Ｈが図１，図２に示す実施形態よりも広がるように調整しやすい。
【００３６】
図１では、固定電極層２８を第１の接続金属層２４と同程度の膜厚で形成している。かかる場合、固定電極層２８を接続金属層２４と同じ工程で形成できるが、固定電極層２８にはＡｌが含まれる。このため、図１０で説明した比較例と同様に固定電極層２８の表面２８ａにヒロック３１が形成されやすい。したがって生成されるヒロック３１の最大量を見越して凹部２７を必要以上に深く形成しないと固定電極層２８の表面となるヒロック３１の表面３１ａが、突起部２３の表面２３ａよりも低い位置にならない可能性がある。一方、固定電極層２８を深い凹部２７内に形成することで、可動部３４と固定電極層２８間のギャップＣが広がりやすくなる。またヒロック３１の生成量のばらつきによりギャップＣのばらつきが大きくなりやすい。そのため、図１では、固定支持部２２の表面に一段低い表面２２ｂを形成し、その上に，アンカ部２９との接合部２６を形成することで、ギャップＣの広がりをできるだけ抑制している。ギャップＣが広がるとセンサ感度の低下に繋がる。
【００３７】
一方、図３のように、固定電極層３２を第１の接続金属層２４よりも薄く形成した実施形態では、図１のように、固定電極層３２の表面にヒロックが生成されない。あるいはヒロックの生成量を非常に小さくできる。よって図３の形態ではヒロックが生成したとしても、固定電極層３２の表面３２ａが突起部２３の表面２３ａよりも低い位置となるように、凹部２７を効果的に浅く形成することができる。またヒロックの生成量が非常に小さいので、ギャップＣの変動も小さく所定値に調整しやすい。このため、図３では、接合部２６を固定支持部２２の最も高い表面２２ａに形成しても、ギャップＣを小さい値に適切に調整することができる。固定支持部２２の表面２２ａは、突起部２３の表面２３ａと同一高さである。このようにアンカ部２９と固定支持部２２間の接合位置が図１、図２よりも上方に移動することで、可動部３４と突起部２３の間のギャップＨを広げることができる。
【００３８】
以上のように可動部３４と突起部２３のギャップＨが広がることで、可動部３４の高さ方向への変位量を大きくできる。よって、可動部３４が突起部２３に当接した状態から元の状態に戻る際、同じばね定数での復元力を大きくすることができ、耐スティッキング性をより効果的に向上させることができる。
【００３９】
なお図３に示す実施形態でも、固定電極層３２の膜厚が、突起部２３の表面２３ａと固定電極層３２の表面３２ａ間のギャップＦよりも小さく形成されている。
【００４０】
図１、図２の形態でも、突起部２３を削って高さを低くすれば、ギャップＤを広げることができるが、かかる場合、固定電極層２８の表面２８ａと突起部２３の表面２３ａとが高さ方向に近づき、ギャップＦ（図２参照）を十分に確保できない場合がある。よって図３に示すように、接合部２６が形成される固定支持部２２の表面２２ａと突起部２３の表面２３ａとを同一高さに規定することが好ましい。
【００４１】
図３に示す実施形態では、突起部２３よりも低い高さの突起部３３が対向部２０の表面に形成されている。ここで以下の図３の説明では突起部２３を第１の突起部２３、突起部３３を第２の突起部３３とする。
【００４２】
可動部３４が下方向に変位した際、ある所定以上の物理量変化を受けて、可動部３４が最初に当接するのは最も高さの高い第１の突起部２３の表面２３ａである。更に強い物理量変化が作用する等して図２で説明したように可動部３４が下方向に撓み変形したとき、可動部３４が高さの低い第２の突起部３３の表面３３ａに当接する。よって、高さが異なり可動部３４と当接可能な複数の突起部２３，３３が形成されている図３の形態では、各突起部２３，３３の表面２３ａ，３３ａが固定電極層の表面よりも高い位置にあることが必要である。
【００４３】
図１ないし図３に示す実施形態は例えば図４に示す物理量センサに適用される。
図４に示すように物理量センサは、対向部４０と第１の基材４１とを備える。図４に示すように、対向部４０を構成するシリコン等で形成された第２の基板４２の表面４２ａには、酸化シリコン等の絶縁下地層４３が形成されている。図４に示すように、酸化シリコン層４３の表面４３ａには、内部配線層４４が形成されている。
【００４４】
図４に示すように内部配線層４４上から絶縁下地層４３上にかけて絶縁層４５が形成される。絶縁層４５には内部配線層４４と対向する位置に貫通孔４６，４７が形成される。
【００４５】
図４に示すように絶縁層４５の表面には第１の基材４１を構成するアンカ部４８及び枠体部４９と対向する位置に突出形状の固定支持部５０，５１が形成される。
【００４６】
また図４に示すように絶縁層４５の表面には突起部５２が形成される。突起部５２は可動部５３と高さ方向で対向する位置に形成され、表面５２ａは可動部５３に対するストッパ面を構成している。
【００４７】
図４に示すように、対向部４０の上方に設けられた第１の基材４１は、アンカ部４８、アンカ部４８にばね部６３を介して連結された可動部５３、及び枠体部４９を有して構成される。枠体部４９は可動部５３の周囲を囲む枠形状である。
【００４８】
図４に示すように、アンカ部４８と固定支持部５０との間は第１の接続金属層５４と第２の接続金属層５５からなる接合部５６により接合されている。同様に、枠体部４９と固定支持部５１との間も第１の接続金属層５４と第２の接続金属層５５からなる接合部５７により接合されている。
【００４９】
図４に示すように、第１の基材４１の上面は、酸化絶縁層（儀性層）５８を介して支持基材５９に固定支持される。第１の基材４１、酸化絶縁層５８及び支持基材５９によりＳＯＩ（Silicon  on  Insulator）基板を構成することが出来る。支持基材５９はシリコンで形成される。
【００５０】
図４に示すように、絶縁層４５の表面に形成された固定支持部５１及び突起部５２よりも凹んだ凹部６０に固定電極層６１が形成される。固定電極層６１は、枠体部４９の内側であって絶縁層４５に形成された貫通孔４６を介して内部配線層４４と電気的に接続されている。また、枠体部４９の外側では、電極パッド６２が絶縁層４５に形成された貫通孔４７を介して内部配線層４４と電気的に接続されている。
【００５１】
図４に示す実施形態でも、固定電極層６１の表面６１ａは突起部５２の表面５２ａ及び各固定支持部５０，５１の表面５０ａ，５１ａよりも低い位置に形成されている。また図４の実施形態では、固定電極層６１の膜厚は第１の接続金属層５４よりも薄く形成され、また、第１の接続金属層５４が形成される固定支持部５０の表面５０ａ，５１ａと突起部５２の表面５２ａは同一高さになっている。また、固定電極層６１の膜厚は、突起部５２の表面５２ａから固定電極層６１の表面６１ａまでの高さ方向への間隔（ギャップ）Ｈよりも小さい。
【００５２】
あるいは、図１ないし図３に示す実施形態は図５に示す物理量センサに適用される。
図５に示す物理量センサは、長方形の長辺７０ａ，７０ｂおよび短辺７０ｃ，７０ｄで囲まれた外枠部分が可動部７１である。
【００５３】
図５に示すように可動部７１の内側には、２本の支持連結体７２，７３が設けられている。支持連結体７２，７３の平面形状はクランク状で形成されている。
【００５４】
図５に示すように第１支持連結体７２は、前方（Ｘ１）に延びる第１連結腕７２ａと、後方（Ｘ２）に延びる脚部７２ｂとが一体に形成されている。また図５に示すように第２支持連結体７３は、後方（Ｘ２）に延びる第１連結腕７３ａと、前方（Ｘ１）に延びる脚部７３ｂとが一体に形成されている。
【００５５】
図５に示すように、可動部７１の内側には、第１のアンカ部７４、第２のアンカ部７５及び第３のアンカ部７６がＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて並設されている。
【００５６】
図５に示すように、第１支持連結体７２の第１連結腕７２ａと可動部７１とがばね部８０ａにおいて回動自在に連結されており、第２支持連結体７３の第１連結腕７３ａと可動部７１とがばね部８０ｂにおいて回動自在に連結されている。
【００５７】
更に、第１支持連結体７２は、ばね部８１ａ，８１ｂにおいて回動自在に連結されている。また図５に示すように、第２支持連結体７３は、ばね部８２ａ，８２ｂにおいて回動自在に連結されている。
【００５８】
また図５に示すように、第２連結腕８３及び第２連結腕８４が設けられている。第２連結腕８３，８４は可動部７１の内側に形成される。
【００５９】
図５に示すように第２連結腕８３と可動部７１とは、ばね部８５ａにおいて、回動自在に連結されている。また、第２連結腕８４と可動部７１とは、ばね部８５ｂにおいて、回動自在に連結されている。また図５に示すように、第２連結腕８３とアンカ部７５とは、ばね部８７ａにおいて、回動自在に連結されている。また第２連結腕８４とアンカ部７６とは、ばね部８７ｂにおいて、回動自在に連結されている。
【００６０】
更に図５に示すように、第１連結腕７２ａと第２連結腕８３との間がばね部８８ａを介して連結されている。また図５に示すように、第１連結腕７３ａと第２連結腕８４との間がばね部８８ｂを介して連結されている。
【００６１】
図５に示す物理量センサでは、高さ方向に作用する物理量変化により図６ないし図８に示すように可動部７１が高さ方向（Ｚ）に変位する。このとき、可動部７１の変位方向と反対方向に脚部７２ｂ，７３ｂが高さ方向（Ｚ）に変位する。
【００６２】
よって図９（ａ）に示すように、対向部９０の表面には脚部７２ｂ，７３ｂに当接する突起部９１と、図９（ｂ）に示すように可動部７１に当接する突起部９２の双方を設けることが出来る。突起部９１の表面９１ａは脚部７２ｂ，７３ｂに対するストッパ面であり、突起部９２の表面９２ａは可動部７１に対するストッパ面である。図９に示すように対向部９０の表面には突起部９１，９２やアンカ部７４〜７６と対向する位置に設けられた固定支持部（図示せず）以外の部分に形成された凹部９４に固定電極層９３が形成されている。そして、固定電極層９３の表面９３ａは、可動部７１が当接可能な突起部９２の表面９２ａより低い位置に形成される。
【００６３】
図５に示す物理量センサに対して、図３に示す実施形態を適用すると、図１，図２の実施形態に比べてギャップＨを広く設定しやすく、したがって可動部７１及び脚部７２ｂ，７３ｂの高さ方向への変位量を大きくすることができる。このため、ばね定数が同じであっても、図９の状態から元の静止状態に戻る際の復元力を大きくでき耐スティッキング性を効果的に向上させることが可能となる。復元力が図１の形態に比べて図３の形態とすることで、１．５倍〜２倍程度に大きくできることがわかった。
【００６４】
本実施形態は加速度センサ、角速度センサ、衝撃センサ等、物理量センサ全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２０、４０  対向部
２１、４１  第１の基材
２２、５０、５１  固定支持部
２２ａ、２２ｂ、５０ａ、５１ａ  固定支持部の表面
２３、３３、５２  突起部
２３ａ、３３ａ、５２ａ  突起部の表面
２４、５４  第１の接続金属層
２５、５５  第２の接続金属層
２６、５６、５７  接合部
２７  凹部
２８、３２、６１  固定電極層
２８ａ、３２ａ  固定電極層の表面
２９、４８  アンカ部
３０  ばね部
３１  ヒロック
３１ａ  ヒロックの表面
３４、５３、７１  可動部
４４  内部配線層
４５  絶縁層
３６、４７  貫通孔
４９  枠体部
【図１】
2011111540.tif 000003
【図２】
2011111540.tif 000004
【図３】
2011111540.tif 000005
【図４】
2011111540.tif 000006
【図５】
2011111540.tif 000007
【図６】
2011111540.tif 000008
【図７】
2011111540.tif 000009
【図８】
2011111540.tif 000010
【図９】
2011111540.tif 000011
【図１０】
2011111540.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月5日(2011.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカ部、及び、前記アンカ部にばね部を介して高さ方向に変位可能に支持される可動部を有する基材と、前記基材と高さ方向に対向し前記アンカ部を固定支持するとともに前記可動部と高さ方向に間隔を空けて対向する対向部と、前記対向部の前記可動部と対向する表面に形成された固定電極層及び表面が前記可動部に対するストッパ面である突起部と、前記対向部の前記アンカ部と対向する表面に設けられた固定支持部と、前記固定支持部と前記アンカ部間を接合する金属層からなる接合部と、を有して構成され、
前記突起部は前記対向部の表面から突出しており、前記突起部の表面よりも凹んだ前記対向部の表面に前記固定電極層が配置されており、前記突起部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出しており、
前記対向部は、第２の基板と、前記第２の基板の表面に形成された絶縁層とを備え、前記絶縁層内に前記固定電極と電気的に接続される内部配線層が形成されており、前記絶縁層の表面に前記固定支持部及び前記突起部が形成されていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
前記接合部が形成される前記固定支持部の表面は、前記固定電極層の表面よりも高さ方向に突出している請求項１記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記接合部は、前記固定支持部の表面に形成された第１の接続金属層と、前記アンカ部の表面に形成された第２の接続金属層間を接合して構成され、前記固定電極層の膜厚は前記第１の接続金属層の膜厚よりも小さく形成される請求項１又は２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記第１の接続金属層が形成される前記固定支持部の表面は、前記突起部の表面と同一の高さ位置に形成される請求項３記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記固定電極層の膜厚は、突起部の表面から固定電極層の表面までの高さ方向への間隔よりも小さい請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項６】
前記固定電極層は、前記第１の接続金属層と異なる材料を有して形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項７】
前記固定電極層は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｓｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｐｔを有して形成される請求項６記載の物理量センサ。
【国際調査報告】
2011111540.tif 000013
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